Uvod u Arduino: 18 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Jeste li se ikada zapitali napraviti vlastite uređaje kao što su meteorološka stanica, nadzorna ploča automobila za praćenje goriva, praćenje brzine i lokacije ili upravljanje vašim kućanskim aparatima pod kontrolom pametnih telefona ili ste se ikada pitali o izradi sofisticiranih robota koji mogu govoriti, hodati i micati rukama ili što je s izradom vlastitih uređaja za mp3 player, izradom uređaja za otkrivanje otisaka prstiju, automatiziranim sustavom zalijevanja biljaka, senzorom potresa, voki -tokijem ili sustavom za nadzor CCTV kamera na daljinsko upravljanje. Ako ste se ikada zapitali i spremni ste dati svoj doprinos digitalizaciji svijeta, vjerujte da možete napraviti sve ono što želite stvoriti, a zatim morate poznavati osnovnu elektroniku i mikrokontrolere. Mikrokontroler je kompaktni dizajn integriranog kruga koji prima ulaze s različitih senzora, tj. Osjetnika temperature, osjetnika detekcije pokreta, senzora za određivanje raspona itd., A programiran je za dobivanje željenog izlaza iz aktuatora, tj. LED -a, motora, releja itd. Poznavajući današnji otvoreni izvor svjetsko učenje, razumijevanje i izrada takvih uređaja nije težak zadatak s velikim doprinosom zajednice Arduino svijetu, dostupan je svakom hobisti i inženjeru diljem svijeta.

Arduino je hardverska i softverska platforma otvorenog koda za hobiste i inženjere koji čitaju ulaze s različitih senzora, obrađuju te unose i pružaju željene rezultate pokretanjem različitih pokretača, tj. U osnovi se može reći da Arduino može biti mozak mnogih projekata.

Korak 1: Vrste Arduina

Postoje različite vrste Arduino ploča s različitim brojevima analognih, digitalnih i PWM pinova, a sjajna je stvar što možete jednostavno početi raditi s bilo kojom od njih. Ovdje su navedeni različiti Arduino dodaci.

● Arduino Uno

● Arduino Due

● Arduino Mega

● Arduino Leonardo ploča

● Lillypad Arduino ploča

Korak 2: Arduino Uno

Većina početnika počinje koristiti Arduino Uno, on ima ugrađen glavni mikrokontroler ATMegga328 koji ima memoriju od 2KB SRAM -a i 32KB flash, ima 14 digitalnih I/0 u kojima je 6 PWM, a 6 analognih izlaza. gumb za resetiranje, utičnica za napajanje, USB veza i drugo. Uključuje sve potrebno za držanje mikrokontrolera; jednostavno ga priključite na računalo uz pomoć USB kabela i dajte napajanje za početak pomoću adaptera AC-to-DC ili baterije.

Korak 3: Arduino Due

Glavni mikrokontroler Arduino Due je AT91SAM38XE s memorijom od 96KB SRAM, 512KB bljeskalica sastoji se od 54 digitalna pina u kojima je 12 PWM i ima 16 analognih ulaznih pinova

Korak 4: Arduino Mega

Sadrži ATmea2560 kao mikrokontroler s memorijom od 8 KB

SRAM i 256KB bljeskalica s 54 digitalna IO pina u kojima je 12 PWM i 16 analognih ulaznih pinova, gumbom za resetiranje, utičnicom za napajanje, USB vezom i gumbom za resetiranje. Uključuje sve potrebno za držanje mikrokontrolera; jednostavno ga priključite na računalo uz pomoć USB kabela i dajte napajanje za početak pomoću adaptera AC-to-DC ili baterije. Ogroman broj pinova čini ovu Arduino ploču vrlo korisnom za projektiranje projekata koji trebaju hrpu digitalnih ulaza ili izlaza poput gumba za puno.

Korak 5: Arduino Leonardo

Njegov glavni mikrokontroler je ATmega32u4 s memorijom od 2,5 KB SRAM i 32 KB flash s 20 digitalnih IO i 12 analognih ulaznih pinova. Prva razvojna ploča Arduina je Leonardova ploča. Ova ploča koristi jedan mikrokontroler zajedno s USB -om. To znači da može biti i vrlo jednostavno i jeftino. Budući da ova ploča izravno upravlja USB -om, mogu se nabaviti programske knjižnice koje omogućuju Arduino ploči da prati tipkovnicu računala, miša itd.

Korak 6: LilyPad Arduino ploča

Lily Pad Arduino ploča nosiva je tehnologija e-tekstila. Svaka je ploča maštovito dizajnirana s ogromnim poveznim jastučićima i glatkom stražnjom stranom kako bi se mogla ušiti u odjeću pomoću provodnih niti. Ovaj Arduino također sadrži I/O, napajanje, kao i senzorske ploče koje su izrađene posebno za e-tekstil. Ove se čak mogu prati!

Korak 7: Alati za razvojno okruženje Arduino

Arduino programski jezik:

Arduino je programiran u C ++ koji se koristi u različitim aspektima projekata poput razvoja softvera, ali se za Arduino C ++ koristi s dodatnim funkcijama. Možete stvoriti Arduino skicu, Arduino skica je naziv koji se daje datoteci koda Arduino. Kôd pišete u Arduino IDE. Ove se skice mogu spremiti u mape projekta, a IDE daje mogućnost sastavljanja C ++ koda na strojni jezik i postavljanja na Arduino ploču.

Arduino IDE

Arduino IDE (Integrirano razvojno okruženje) je C ++ alat za uređivanje, sastavljanje i učitavanje gdje možete zapisati svoj program za programiranje IO pinova za različite svrhe, a možete koristiti i biblioteke otvorenog koda za pisanje sofisticiranih programa integriranih s različitim funkcijama, o čemu ćemo kasnije govoriti detaljno raspravljati o knjižnicama.

Korak 8: Instalacija Arduino IDE -a

Korak 1. Preuzmite Arduino IDE

Korak 2. Pričekajte dok se proces preuzimanja ne dovrši.

Korak 3. Instalirajte softver i odaberite komponente koje želite instalirati, kao i mjesto instalacije.

Korak 4. Prihvatite instalaciju upravljačkog programa na Windows 10

Korak 9: Instaliranje Arduino upravljačkog programa

Idite na Start-> upišite Upravitelj uređaja’> dvaput kliknite prvi rezultat za pokretanje Upravitelja uređaja.

1. Idite na Ports> locirajte Arduino UNO port

2. U slučaju da ne možete pronaći taj port, idite na Other Devices i pronađite Unknown Device

3. Odaberite Arduino UNO port> kliknite na Update Driver.

4. Odaberite opciju ‘Pretražuj moje računalo za upravljački program’> idi na mjesto za preuzimanje softvera Arduino> odaberite datoteku arduino.inf/Arduino UNO.inf (ovisno o verziji softvera)

5. Pričekajte dok Windows ne dovrši postupak instaliranja upravljačkog programa.

Sada kada ste instalirali Arduino softver i upravljački program na svoje računalo, vrijeme je da otvorite svoju prvu skicu. Odaberite vrstu ploče i priključak i učitajte program kako biste bili sigurni da je ploča ispravna.

Korak 10: Grafički prikaz Arduino IDE -a

Kako se Arduino IDE koristi za uređivanje, spremanje, kompajliranje i prijenos koda u Arduino, evo grafičkog prikaza Arduino IDE -a.

Korak 11: Otvaranje nove datoteke u Arduino IDE -u

Za otvaranje nove datoteke kliknite datoteka-> nova

Korak 12: Za spremanje Arduino skice

Otvorit će se nova datoteka

Korak 1: Da biste spremili Arduino skicu, idite na Datoteka-> spremi Pojavit će se prozor za spremanje skice

Korak 2: Preimenujte Arduino Sketch i kliknite gumb za spremanje. Skica će biti spremljena.

Korak 13: Primjeri programa Arduino

Arduino IDE uključuje mnoge primjere programa za učenje i izradu projekata od njih. Ovi primjeri se odnose na treptanje LED -a, analogni i digitalni ulazni izlaz, serijsku komunikaciju, senzor itd.

Da biste otvorili primjer programa LED blink, kliknite Datoteka-> Primjer-> Osnove-> Treptanje

Korak 14: Arduino knjižnice

Prema zajednici Arduino „Knjižnice su zbirka koda koja vam olakšava povezivanje sa senzorom, zaslonom, modulom itd. Na primjer, ugrađena biblioteka LiquidCrystal olakšava razgovor s LCD zaslonima sa znakovima. Na Internetu je na raspolaganju stotine dodatnih knjižnica za preuzimanje”. Knjižnice uključuju uobičajene metode i funkcije, poput upravljačkih programa ili pomoćnih funkcija pomoću knjižnica, postaje lako programirati bez kodiranja mnogih redaka koje možete koristiti za prethodnu izradu programa. Na Internetu su dostupne razne knjižnice otvorenog koda, Arduino IDE također nudi biblioteke koje je izgradila zajednica Arduino, poput biblioteke za upravljanje servo motorima, Ethernetom itd. Arduino IDE također nudi mogućnost instaliranja i korištenja vanjskih knjižnica koje također možete napravite vlastite knjižnice i instalirajte ih u Arduino IDE.

Način instalacije Arduino knjižnice

Postoje dvije metode pomoću kojih možemo instalirati biblioteku u Arduino IDE. Jedna je putem Arduino IDE -ovog Upravitelja knjižnica, a druga je pomoću.zip datoteke. Većina je knjižnica dostupna na upravitelju Arduino knjižnice, ali postoje mnoge biblioteke koje sami razvijači sami izrađuju. i učiniti ih dostupnima na githubu pa imamo obje mogućnosti, ali možemo koristiti bilo koju od obje.

Instalacija knjižnice pomoću Upravitelja knjižnica

Za instaliranje knjižnice pomoću upravitelja knjižnica kliknite na skicu-> uključi knjižnicu-> Upravljaj knjižnicama

Nakon što se ovaj upravitelj knjižnice otvori ovdje, možete vidjeti biblioteke koje su već instalirane. U ovom primjeru instalirat ćemo RTCZero za to. Morate potražiti RTCZero knjižnicu kada pronađete da odaberete njezinu verziju i kliknete gumb za instalaciju, instalacija će započeti.

Uvoz.zip knjižnice

Knjižnice se često distribuiraju kao ZIP datoteka ili mapa. Naziv mape je naziv knjižnice. Unutar mape bit će.cpp datoteka,.h datoteka i često datoteka keywords.txt, mapa s primjerima i druge datoteke koje biblioteka zahtijeva.

Za instalaciju zip knjižnice kliknite skica-> Uključi knjižnicu-> Dodaj.zip knjižnicu

Otvorit će se prozor Pregledavanje, postavite mjesto na koje se sprema zip biblioteka i kliknite gumb za otvaranje

Korak 15: Arduino IDE tipke prečaca

Arduino IDE ima neke kratke tipke pomoću kojih možemo obavljati različite funkcije poput sastavljanja, učitavanja spremanja itd.

Korak 16: Arduino IO pinovi

Arduino je prototipna ploča koja obično dolazi s različitom konfiguracijom I/O (ulaz/izlaz) pinova, pinovi su analogni ili digitalni,

Analogni pin

Analogni pinovi su zapravo ulazni pinovi koji se obično koriste za čitanje fizičkih podataka kao ulaza ili je to pin koji može čitati fizičke podatke sa senzora, senzor je uređaj koji može pretvoriti fizičku energiju u električnu. Arduino može čitati ovu električnu energiju kao električni signal pomoću analognih pinova

Digitalni pin

Digitalni pin može biti i INPUT i OUTPUT pin tako da, kako je nazvan, može čitati INPUT i pisati OUTPUT u digitalnom obliku. Digitalni podaci su u obliku HIGH ili LOW gdje HIGH znači ON i LOW znači OFF, na primjer ako je LED dioda priključena na Arduino digitalne pinove, a vi programirate da ovaj pin bude VISOK, LED će se na kraju uključiti i programirajući ga da postane LOW LED dioda će se isključiti.

Igle za modulaciju širine impulsa

Neki od digitalnih pinova u Arduinu imaju dodatnu funkcionalnost pružanja analognog izlaza i nazivaju se PWM pinovi, funkcija PWM pinova je pisati OUTPUT u rasponu razine između VISOKE i NISKE razine, pretpostavimo da je LED spojen na PWM pin i želite kontrolirati svjetlinu LED-a ili je motor pričvršćen na PWM pin i želite kontrolirati brzinu motora možete dodijeliti vrijednost od 0-255 za kontrolu svjetline ili brzine.

Korak 17: Arduino LED program za blinkanje

Kako su Arduino IDE i upravljački program instalirani, povežite se s programom

Arduino za treptanje LED diode potrebne su za dolje navedene komponente

Komponente koje se koriste za LED treptanje

● Arduino Uno

● USB kabel tipa A/B

● Otpornik od 220 ohma

● LED

● Oglasna ploča

Shematski

Priključite pin 5 na 220 ohma na Arduino Uno otpornik i spojite drugi pin otpornika na Led anodni (+) pin i spojite GND pin Arduino Uno na LED katodni (-) pin.

Pisanje programa za treptanje LED diode

Korak 1. Otvorite Arduino IDE.

Korak 2. Otvorite novu skicu

Korak 3. Spremite novu skicu kao LED BLINK PROGRAM i obrišite program

Korak 4. Odaberite ploču klikom na Alati-> Ploča:-> Arduino Uno

Korak 5. Odaberite COM port klikom na Tools-> Port

Korak 6. Kliknite na dugme Compile

Korak 7. Pričekajte da se kompilacija dovrši, a zatim kliknite gumb Upload

Vidjet ćete poruku "Gotovo učitavanje" dok vidite ovu poruku LED dioda spojena na pin 5 Arduina će izgledati trepćuće nakon sekunde.

Korak 18: Serijski monitor

Arduino IDE ima značajku koja može biti od velike pomoći pri otklanjanju pogrešaka u skicama ili kontroliranju Arduina s tipkovnice vašeg računala. Serijski monitor zaseban je skočni prozor koji djeluje kao zasebni terminal koji komunicira primanjem i slanjem serijskih podataka.

Možete izmijeniti program LED bljeskanja da vidite status LED -a spojenog na pin 5 Arduina je VISAK ili NISAK na vašem računalu pomoću Arduino IDE -ovog serijskog monitora koristeći serijsku komunikacijsku sposobnost Arduina, da biste to učinili prvo morate postaviti serijski baudrate do 9600 baud rate jednostavno se definira kao brzina prijenosa podataka s Arduina na računalo ili obrnuto u smislu bita u sekundi pa je postavljanje baud rate na 9600 slično kao što je brzina prijenosa 9600 bita u sekundi.

Pisanje programa za treptanje LED diode

Korak 1. Otvorite Arduino IDE.

Korak 2. Otvorite novu skicu

Korak 3. Spremite novu skicu kao LED BLINK PROGRAM i napišite program

Korak 4. Odaberite ploču klikom na Alati-> Ploča:-> Arduino Uno

Korak 5. Odaberite COM port klikom na Tools-> Port

Korak 6. Kliknite na dugme Compile

Korak 7. Pričekajte da se kompilacija dovrši, a zatim kliknite gumb Upload

Korak 8. Otvorite serijski monitor pritiskom na Ctrl+Shift+m ili klikom na gornji desni kut.

Korak 9. Postavite brzinu prijenosa serijskog monitora jer i Arduino i računalo moraju imati istu brzinu prijenosa za serijsku komunikaciju.

Ovdje ćete vidjeti čim LED postane VIŠA ili NISKA, poruka se serijski ispisuje na serijskom monitoru